CN2058951U - 安全节能闸阀 - Google Patents

Abstract

一种在供水系统中使用的安全节能阀，该阀以水压做为闸阀开启和关闭的动力，利用二位四通电磁阀的换向功能，控制液压闸阀的开启和关闭；在关闭过程中，阀板在节流阀的控制下以先快后慢的速度关闭，并能在停电时，利用自身压力或蓄能系统自动关闭，从而取代了既往使用的电动闸阀、止回阀和水锤消除器，并从根本上消除了水锤的危害，节省了因采用止回阀带来的常年电耗，并能在突然停电时自动关闸，达到了自动、安全、节能的目的。

Description

本实用新型为一种闸阀，该阀具有减阻节能，双速自闭、消除水锤、安全可靠的功能。

一般水泵为了减少电机启动荷载和开泵水锤，在水泵出口处均装设手动或电动闸阀；为了防止停电对管道中水大量倒流，装设止回阀；为了清除止回阀在停电时迅速关闭所产生的停泵水锤，而装设停泵水锤消除器（释放阀）。该系统中由于有止回阀板的存在，增加了对水流的阻力，因而增加电耗；由于装设三阀使设备增多，带来造价高，自控复杂，可靠性低等问题。

本实用新型的目的就是要提供一种新型节能并安全的阀门，它结构简单，既能节约电能又能有效地消除停泵和关闸水锤，达到自动安全关闭的目的。

本实用新型是这样实现的：该装置由液压闸阀，节流阀、二位四通电磁阀（以下简称电磁阀）、停泵行程开关和蓄能系统所构成；由电磁阀控制液压闸阀的开启和关闭，当关闭时，由节流阀控制闸阀阀板以先快后慢的速度关闭。从而取代了既往使用的电动闸阀、止回阀和水锤消除器，并从根本上消除了水锤的危害，节省了因采用止回阀带来的常年电耗，而且在突然停电时能自动关闸，从而达到了自闭、安全、节能的目的。

实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。

图1：水泵机组常规设备安装示意图

图2：安全节能闸阀构造示意图

图3：管通静水压力大于0.5MPa时，安全节能闸阀独立工作系统示意图

图4：管道静水压力在0.3－0.5MPa之间时，安全节能闸阀配备蓄能器的工作系统示意图。

图5：管道静水压力小于0.3MPa时，安全节能闸阀带有加压泵、蓄能器的工作系统示意图。

以下结合附图详细说明本实用新型的具体装置细节及工作情况。

参照图1，现有的供水系统中在水泵23的出口处，装有电动闸阀24，止回阀25，水锤消除器22，但这种常规管路布置，如前所述，增加了供水系统的水头损失，加大了常年的电耗，并且仍未从根本上解决水锤产生的原因。

参照图2，安全节能闸阀主体由液压闸阀11、节流阀2、电磁阀1、停泵行程开关7所组成，在闸阀11上设有液压缸9，液压缸9的上腔进水口处装有节流阀2，顶部装有停泵行程开关7，液压缸中活塞8与活塞杆6相固定，活塞杆6、与阀板10相连接，液压缸的下腔直接与电磁阀相通，其上腔通过节流阀再与电磁阀相通；在活塞杆的顶部装有压板4和限位套5，当活塞杆6下降时，即分别控制节流阀和停泵行程开关，这样，当启动水泵投入运行时，电磁阀1的电源自动接通，换向，将来自管道中的压力水引入液压缸9的下腔，这时上腔中的存水则经电磁阀1向外排出，活塞8上升，带动活塞杆6和阀板10一起上升，闸阀11开启。

当需停泵时，先切断电磁阀1的电源，则来自管道中的压力水进入液压缸9的上腔，这时下腔中存水则经电磁阀1向外排出，活塞8下降，带动活塞杆6和阀板10一起下降，当阀板10关闭70～80％的过水截面时，压板1压下节流阀2的阀杆3，使进入液压缸9上腔的压力水流量逐渐减少，因而阀板10的关闭速度相应减慢，从而消除了关闸水锤；当阀板10接近完全关闭时，限位套5触动行程开关7，电机电源开关断开水泵停止运行。

在突然断电情况下，电磁阀1则自动换向，安全节能闸阀自动关闭，与正常停泵不同的是水泵停止运行的同时，闸阀也快速关闭，先关闭70～80％的过水截面，防止水大量回流，留出20～30％的过水截面泄流，继而慢速关闸，以免发生关闸水锤。

参照图3、4、5，当供水管道中静水压力大于0.5MPa时则不设蓄能系统，如图3，利用管道自身压力直接驱动安全节能闸阀自动启闭；当供水管道中静水压力在0.3～0.5MPa之间时，则设蓄能器21，利用管道工作水压蓄能，如附图4；当供水管道静水压力在0.3MPa以下时，则需装设加压泵26和蓄能器21的蓄能系统，蓄能器采用胶囊式气压罐而加压泵采用B32Wz－105型旋涡泵，如图5。

蓄能器是利用气体可以压缩的原理，预先将胶囊放入罐内，然后将氮气或空气充入罐与胶囊之间，使胶囊呈被压缩状态，再将具有高于气体压力的管道自身压力或用加压泵向胶囊内充水，胶囊膨胀，将罐内的气体进一步压缩，达到存储能量的目的。当外界压力降低时，在气体膨胀力作用下，将胶囊内水压出，作为双速自闭闸阀的驱动能源。

使用旋启式止回阀所造成的水头损失h在0.3～1.5M之间，如按中间值0.9M计，北京市年平均生活用水量为4000万吨，采用安全节能闸阀每年约可节约用电15.56万度／年。如将工农业用水计算在内，则节约电能就更多了。

本实用新型具有以下优点：

1.该阀可同时代替电动闸阀，止回阀、水锤消除器，具有一阀代替三阀的多种功能，简化了供水系统的设备，便于维修和管理，

2.因取消了止回阀，大量减少了供水时的水头损失，节省了电能，经济效益和社会效益极其明显。

3、因使闸阀的阀板在关闭时，其关闭速度先快后慢，从根本上消除了水锤的危害，确保安全供水。

4.该阀具有停电自闭的功能，在突然停电的情况下，该阀可利用蓄能压力安全可靠的自行关闭，防止水大量倒流。

Claims (2)

1、一种在供水系统中使用的阀门，特别是安全节能闸阀，该装置由闸阀、节流阀、二位四通电磁阀、停泵行程开关和蓄能系统所构成，其特征在于：

(1)、闸阀上设有液压缸，液压缸中的活塞与活塞杆相固定，活塞杆与闸板相连接；

(2)、在液压缸的上腔进水口处装有节流阀，顶部装有停泵行程开关，

(3)、二位四通电磁阀与液压缸上下两腔相通，下腔直接与二位四通电磁阀相通，上腔通过节流阀再与二位四通电磁阀相通，

(4)、活塞杆顶部装有压板和限位套，当活塞杆下降时，即分别控制节流阀和停泵行程开关。

2、根据权利要求1所述的安全节能闸阀，其特征在于蓄能系统，是随水泵开始运转时静水压力大小而改变，当压力大于0.5MPa时则不设蓄能系统，当压力在0.3～0.5MPa之间时，则设蓄能器，当压力小于0.3MPa时，则配备加压泵和蓄能器。

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